В.П. Дмитриков, Г.Є.Дубова, В.В. Лавренко

Інженерно-технологічний факультет

Кафедра машин та обладнання
агропромислового виробництва

В.П. Дмитриков, Г.Є. Дубова, В.В. Лавренко

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до самостійної роботи з дисципліни

МОНІТОРИНГ ЯКОСТІ

СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ

ЧАСТИНА 2

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ

(з тестовими завданнями)

для магістрів спеціальності 8.091902

«Механізація сільського господарства»

ПОЛТАВА 2010

УДК 338.432.006 : 006.83 (042.3)

ББК 65.32-82

Д- 53

Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни «Моніторинг якості сільськогосподарської продукції». Частина 2.Лабораторно-практичні заняття
(з тестовими завданнями) для магістрів спеціальності 8.091902 «Механізація сільського господарства». – Полтава: РВВ ПДАА, 2010. – 72 с.

Укладачі: В.П. Дмитриков, доктор технічних наук, професор кафедри «Машини та обладнання агропромислового виробництва» (Полтавська державна аграрна академія)

Г.Є. Дубова,кандидат технічних наук, доцент кафедри загально-інженерних дисциплін (Полтавський університет споживчої кооперації України)

В.В. Лавренко старший викладач кафедри «Машини та обладнання агропромислового виробництва» (Полтавська державна аграрна академія)

Рецензент: Лозовський А.П.,к.т.н., професор кафедри «Машини та обладнання агропромислового виробництва»

Схвалено і рекомендовано до видання:

Методичною радою інженерно-технологічного факультету протокол № 4 від «13» січня 2010 року.

Кафедрою машини та обладнання агропромислового виробництва: завідувач кафедри, доктор технічних наук, професор Манчинський Ю.О, протокол № 8 від «4» лютого 2010 року.

Технічний редактор: В.П. Дмитриков

Усі права охороняються. Жодна частина цього видання не може бути відтворена у будь-якій формі без письмової згоди Полтавської державної аграрної академії.

Полтавська державна аграрна академія

В.П. Дмитриков, Г.Є.Дубова, В.В. Лавренко

ВСТУП. ВИМОГИ ДО ЗВІТУ

Розвиток процесів аграрного виробництва потребує надійного і достовірного контролю складу і якості продукції, виявлення шкідливих домішок або фальсифікатів. Особливу увагу приділяють моніторинговому контролю якості сільгосппродукції, котра є сировиною для окремих виробництв і водночас харчовою продукцією. Це пов’язано із збільшенням промислових та побутових викидів і скидів, які потрапляють до організму людей трофічними ланцюгами і здатні викликати різні хвороби.

На виробництві якісної аграрної продукції наполягають світові організації торгівлі та охорони здоров’я. Вимоги щодо якості аграрної продукції зафіксовані в міжнародних стандартах ISO. Якісна продукція – це водночас і ліпші економічні показники.

Мета лабораторно-практичних занять - закріплення теоретичних знань з дисципліни „Моніторинг якості сільськогосподарської продукції”, здобуття творчих навичок при проведенні експериментальної роботи з виявлення найбільш суттєвих вад сільськогосподарської продукції, а також розрахунків з визначення в продукції корисних і шкідливих речовин, екологічного контролю якості природних середовищ.

За результатами виконаних лабораторних робіт складається звіт, у якому необхідно відобразити:

- назву роботи;

- короткі теоретичні відомості;

- мету роботи;

- схему, опис лабораторної установки;

- короткий зміст методики виконання роботи;

- умови проведення експерименту (можна у вигляді таб­личних даних);

- результати експерименту, необхідні розрахунки, оформ­лені у вигляді

таблиць, графіків тощо;

- аналіз одержаних даних;

- висновки.

У висновках необхідно показати, чи досягнута мета або отри­мані результати, що були поставлені в задачі роботи; навести які­сну та кількісну оцінку використаних методів для вирішення питань моніторингу якості сільгосппродукції.

Варіанти завдань відповідають списку в журналі.

Всі звіти окремо виконаних тем, лабораторних робіт або їх підрозділів брошуруються і оформляється ти­тульний лист (додаток 1). Виконані роботи захищаються студентами, а звіти зда­ються викладачеві.

ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ВИКОНАННІ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Під час виконання лабораторних робіт необхідно дотримуватись правил техніки безпеки і правил виконання робіт, які наведені нижче.

1. Кожен студент повинен бути атестованим за знанням норм, правил та інструкцій безпечного ведення робіт.

2. Кожен студент зобов'язаний отримати у свого керівника інструктаж з обов'язковим записом у журналі інструктажу по техніці безпеки. Звернути особливу увагу на можливі небезпечні моменти в дорученій роботі, способи їх усунення, захисні засоби, прилади, на правила і методи додання першої допомоги.

3. Не порушувати і зупиняти порушників правил безпеки і внутрішнього розпорядку.

4. Не чіпати, не вмикати без дозволу керівника чи старшого лаборанта електричні прилади. Категорично забороняється залишати діючі прилади без нагляду.

5. При роботі в лабораторії виконувати тільки ту роботу, яка доручена, не відволікатися, не заважати іншим працю­ючим.

6. Під час виконання роботи не ходити безцільно по при­міщенню, так як цим відволікається увага інших студен­тів; не залишати без нагляду свою роботу, що може виз­вати критичну небезпечну ситуацію.

7. Забороняється працювати в лабораторії одному.

8. Категорично забороняється виливати в раковини залиш­ки кислот та лугів, органічних речовин, вогненебезпеч­них, самозаймистих, вогненебезпечних, легкозаймистих та отруйних рідин; необхідно зливати вказані речовини у відведені для них склянки.

9. Забороняється пробувати хімічні речовини на смак, втя­гувати ротом різні суміші в піпетки.

10. Слід обережно працювати із скляним посудом, приборами та предметами обладнання.

11. Забороняється знаходитися в лабораторії у верхньому одязі.

Перед початком роботи студент зобов'язаний:

1. Привести до порядку робочий одяг.

2. Уважно оглянути і підготувати робоче місце, прибрати усі зайві предмети.

3. Переконатися, що місце, де будуть проводитися робо­ти, досить освітлене та світло не буде сліпити очі.

4. Переконатися в справності обладнання, необхідного для виконання роботи.

5. Перед тим, як приступити до роботи, уважно ознайо­митись із завданням, матеріалами та приладами, ви­вчити правила безпеки при роботі.

6. При виникненні будь-яких питань звертатися до ви­кладача.

Під час виконання роботи необхідно:

1. Всі роботи із кислотами та лугами треба проводити в за­хисних окулярах та гумових рукавичках.

2. Пам'ятати, що робота з реактивами, скляним посудом вимагає уважного відношення.

3. Розчиняти луги треба надзвичайно повільно із додаванням їх до води невеликими порціями. Тверді луги треба брати тільки шпателем, а не руками.

4. Пам’ятати, що завжди наливають кислоту у воду, а не навпаки.

5. Після закінчення роботи студент повинен:

- повідомити представника кафедри про закінчення роботи, яка була доручена, привести в порядок своє робоче місце і здати його викладачеві;

- вимкнути всі електричні прилади, помити посуд і тільки після цього можна залишити лабораторію.

При аварійних ситуаціях необхідно:

1. Негайно повідомити представника кафедри.

2. У разі нещасного випадку, надати першу допомогу потерпілому, викликати медичну допомогу і довести до керівника про те, що трапилось.

3. Своєчасно повідомити керівника робіт чи старшого лаборанта про помічені неполадки та порушення правил безпеки.

4. При виникненні пожежі необхідно відключити прилади по всій лабораторії. Прибрати всі займисті речовини від вогню. Місце знаходження пожежі засипати піском або накрити вогнестійкою ковдрою чи використати вогнегасник; в ра­зі необхідності викликати пожежну машину.

5. Особи, які винні в порушенні правил безпеки, несуть відповідальність в дисциплінарному, адміністративному чи карному порядку та згідно чинного законодавства.

1 ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ
ТОЧНІСТЬ ЛАБОРАТОРНИХ ВИМІРІВ

Забезпеченням необхідної точності вимірів займається наука - метрологія.

Вимір – це знаходження значення фізичної величини експериментальним шляхом за допомогою технічних засобів. Предметом вимірювання є фізична величина (ФВ) – властивість, загальна для багатьох об'єктів і індивідуальна для кожного з них.

Сукупність ФВ, зв'язаних між собою деякими залежностями, утворює систему ФВ. Залежність кожної похідної ФВ від основних відображається її розмірністю. Розмірність ФВ визначається на основі відповідних законів фізики і є її якісною характеристикою.

Одиницею фізичної величини називається ФВ, розміру якої по визначенню привласнено числове значення, що дорівнює 1.

На XI Генеральної конференції по мірам і вагам (1960) затверджено Міжнародну система одиниць SI, що містить сім величин і одиниць: довжина (метр), маса (кілограм), час (секунда), сила електричного струму (ампер), температура (кельвін), сила світла (кандела), кількість речовини (моль). У систему включені дві додаткові величини: плоский кут (радіан) і тілесний кут (стерадіан).

ВИДИ ВИМІРІВ

По способу одержання значення вимірюваної величини розрізняють 4 види вимірювань: прямі, непрямі, сукупні і спільні.

Прямим називають вимірювання, при якому шукане значення ФВ знаходять безпосередньо з експериментальних даних. Приклади таких вимірювань: вимірювання температури повітря ртутним термометром, вимірювання тока амперметром і т.д.

Непрямим називають вимірювання, при якому шукане значення ФВ знаходять на підставі відомої залежності між цією величиною й іншими величинами (їх називають аргументами), що піддаються прямим вимірюванням. Приклад непрямого вимірювання - вимір щільності твердої речовини за співвідношенням маси до об’єму.

Сукупними і спільними називають вимірювання, при яких одночасно знаходять значення відразу декількох ФВ.

1.2 ОСНОВНІ ОПЕРАЦІЇ ВИМІРІВ

Вимір – це багатоопераційна процедура, при якій обов'язково присутні дві найважливіші операції:

1) відтворення фізичної величини заданого розміру (для стислості просто "відтворення");

2) порівняння однорідних величин.

Для здійснення операції відтворення обов'язково використовують технічні засоби. Наприклад, за допомогою гирі відтворюють певне значення маси, за допомогою мірної колби – певний об'єм, за допомогою лінійки - довжину.

Існує також – вимірювальне перетворення тобто перетворення ФВ в іншу більш зручну для подальшої обробки. Так, барометрична трубка перетворює зміну атмосферного тиску в зміну висоти стовпа ртуті, тобто в довжину – величину, дуже зручну для відтворення і порівняння.

Різновидом вимірювального перетворення є масштабне перетворення. Це операція, в результаті якої не відбувається зміни виду ФВ, а тільки змінюється її розмір (підсилювач напруги в електронних приладах).

Крім вище перелічених основних операцій до складу процедури вимірювання можуть також входити різні допоміжні операції, такі як запам'ятовування сигналів, передача їх на відстань, комутація та ін.

1.3 ПОХИБКИ ВИМІРІВ

Похибкою вимірів називається відхилення результату виміру від дійсного значення вимірюваної величини.

Дійсним значенням ФВ називається значення, що дійсно відображає в кількісному відношенні відповідну властивість об'єкта. Оскільки істинне значення ФВ ніколи не відоме, його на практиці заміняють дійсним значенням, тобто значенням, знайденим експериментально за допомогою високоточного (зразкового) приладу.

По способу представлення похибки вимірів підрозділяють на абсолютні і відносні.

Абсолютна похибка DX визначається таким чином:

DX = X_вим – X _іст ~ X_вим – X_дійсн,

де X_вим – результат виміру; X_іст і X_дійсн – відповідно, істинне і дійсне значення ФВ.

Відносна похибка ΔХ дорівнює

Відносну похибку часто виражають у відсотках, використовуючи для цього такий вираз:

За місцем виникнення похибки вимірів підрозділяють на методичні й інструментальні.

Методична похибка – це складова похибки виміру, що походить від недосконалості методу виміру і може утворитися при непрямих вимірах. Це відбувається, якщо залежність, що використовується при вимірі, містить величини, значення яких відомі приблизно.

Інструментальна похибка – це складова похибки виміру, що залежить від похибок застосованих засобів виміру (ЗВ). Вона є наслідком недосконалості конструкції вимірювального приладу (ВП) або недоліків конструкційних матеріалів.

1.4 ПОХИБКИ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ

Класифікують похибки вимірів по різних ознаках. По характеру зміни похибки поділяють на систематичні і випадкові.

Систематичною називають складову похибки, що залишається постійною чи закономірно змінюється при повторних вимірах постійної величини X.

Випадковою називають складову похибки, що змінюється випадковим (непередбаченим) образом при повторних вимірах постійної величини X.

По залежності від вимірюваної величини X похибки поділяють на адитивні і мультиплікативні.

Адитивною називають складову похибки, що не залежить від величини X.

Мультиплікативною називають складову похибки, що змінюється пропорційно величині X.

Розподіл похибок на систематичні і випадкові є умовним і зв'язаний з умінням спостерігача спрогнозувати значення похибки в момент виміру. Якщо прогноз вдається, то похибку вважають систематичною, якщо ні – то випадковою.

Найважливішою особливістю систематичної похибки є можливість її урахування за допомогою поправки. Значення поправки визначається під час градуювання приладу або в процесі його експлуатації, перед черговим виміром. У сучасних приладах часто передбачається автоматичне визначення і введення поправок.

Причинами систематичних похибок ВП, як правило, є дрібні неполадки, що приводять до стабільного завищення чи заниження показань приладу, а саме:

§ неточність виготовлення деталей приладу;

§ неточність градуювання;

§ невелике зрушення шкали;

§ несправність ВП, що не приводить до втрати його працездатності;

§ природне старіння, тобто повільна зміна параметрів приладу через зміну властивостей матеріалів елементів і вузлів.

Особливо варто сказати про похибки, викликані впливом зовнішніх чинників, до числа яких належать температура і вологість середовища, вібрація, напруга живлення й ін. У цьому випадку характер похибки залежить від повноти інформації, яку має в своєму розпорядженні спостерігач.

Похибка є систематичною, якщо спостерігач у момент виміру має інформацію про:

§ характер залежності між похибкою і величиною, що впливає

§ значення величини, що впливає

Якщо така інформація відсутня чи неповна, то похибку, яка викликана впливом зовнішніх факторів, вважають випадковою.

Найбільш повно випадкову похибку характеризує закон розподілу у вигляді кривої розподілу (рис.1), що дозволяє наочно представити співвідношення між ймовірностями появи різних значень випадкової похибки. На практиці звичайно визначають похибку вимірювання з довірчою ймовірністю P, що дорівнює 0.95 (95 %).

.

Ця крива показує максимальну частоту появи нульової випадкової помилки і однакову вірогідність появи негативних і позитивних погрішностей. До того, вірогідність появи великого відхилення одержаного результату від істинного експоненційно зменшується: чим більше погрішність, тим менш вірогідно її появлення.

Ширина кривої нормального розподілу зв’язана з σ. Приблизно 68,3% площі під кривою лежить в межах значень х ± σ, 95,5%

всех значений равно или меньше ±2 σ; 99,7% равно или меньше ±3 σ.

- 3σ 0 + 3σ

Рис.1.1. Крива розподілу Гауса

Грубою помилкою вважають ту, значення якої більше ±3 σ.

Якщо випадкова величина підкоряється нормальному закону, то з ймовірністю Р=0,95 її можливі значення не виходять за межі ±1,96s, тобто

–1.96s £ DX £ 1.96s або êDXú £ 1.96s.

1.5 КОМПЛЕКСНІ ЗАСОБИ ВИМІРУ

До комплексних ЗВ належать:

¨ вимірювальні прилади,

¨ вимірювальні установки,

¨ вимірювальні системи.

Вимірювальний прилад – це ЗВ, призначений для вироблення вихідного сигналу у формі, доступній безпосередньому сприйняттю спостерігачем.

Вимірювальна установка – це сукупність ЗВ і допоміжних пристроїв, розташованих в одному місці і призначених для вимірювань однієї чи декількох величин.

Вимірювальна система – це сукупність ЗВ і допоміжних пристроїв, з'єднаних каналами зв'язку і призначених для вимірювань і обробки їх результатів в автоматичному режимі.

Для опису принципу дії комплексного ЗВ використовують його структурну схему. Вона показує, з яких ланок (блоків) складається ЗВ і зв'язок між ними. Кожен блок має вхідні (X) і вихідні (Y) виводи.

З комплексних ЗВ найбільш розповсюджені ВП, що відрізняються методами вимірювань, режимом роботи, ступенем автоматизації, надійністю, вартістю і т.д. В практиці вимірювань ВП класифікують за різними ознаками.

За формою вихідного сигналу ВП поділяють на:

· аналогові ВП;

· цифрові ВП.

Аналоговим називається ВП, вихідним сигналом якого є відхилення покажчика (стрілки) стосовно шкали. Цифровим називається ВП, вихідним сигналом якого є код, представлений візуальним зображенням на цифровому відліковому пристрої.

По способу представлення показань ВП поділяють на:

· показуючі ВП;

· реєструючі ВП (самописні і друкуючі).

В перших запис здійснюється у формі діаграми, в других – у вигляді послідовності цифр. Основною характеристикою ВП є функція перетворення, тобто функціональна залежність, що зв'язує вхідну (вимірювану) і вихідну величини приладу.

Контрольні питання

1 Які види вимірів використовують при визначенні характеристик сільгосппродукції?

2 В чому полягають операції вимірів, основні і допоміжні функції?

3 Які існують похибки вимірів, вимірювальних приладів?

4 Що являють собою засоби виміру?

2 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА
ВИЗНАЧЕННЯ МАСИ І НАСИПНОЇ ГУСТИНИ ЗЕРНА

2.1 ВИЗНАЧЕННЯ МАСИ 1000 ЗЕРЕН ЗЛАКОВИХ І БОБОВИХ

Метод визначення маси 1000 зерен хлібних злаків і культур бобів встановлює ІСО 520. Метод застосовують для всіх зернових і бобів, за винятком зерен, призначених для посіву.

Суть методу полягає в зважуванні проби зерна, відділенні цілих зерен, зважуванні залишку і підрахунку цілих зерен, а потім розподілу маси цілих зерен на їх кількість. Результат виражають в перерахунку на 1000 зерен. Якщо зразки містять лущене і не лущене зерна, то вони повинні бути підраховані окремо. Подвійні зерна вівса повинні бути відокремлені від інших і підраховані як два зерна.

Поиск по сайту: